第一章-基因和基因组

第一章 基因组概论细胞内的遗传物质 1.染色体（ chromosome）和染色质（ chromatin）：细胞内的一种形态结构，易被碱性染料染成深色，由核酸和蛋白质组成。 2.基因组（ genome）： 细胞中一套完整单体遗传物质的总和 。3.基因（ gene）基因组的功能单位。基因 （ gene） 的分子生物学定义合成有功能的 蛋白质或 RNA所必需的全部 DNA序列（除部分病毒 RNA），即一个基因不仅包括编码蛋白质或 RNA的核酸序列（ 编码序列 ），还应包括为保证转录所必需的调控序列 （ 非编码序列 ） 。 & 本质： DNA或 RNA& 产物： 蛋白质或 RNA转录单位（ transcription unit） 蛋白基因鉴别标准 1 开放阅读框架 （ open reading frame,ORF) 始于起始密码子并终于终止密码子的一串密码子组成的核苷酸序列 2 密码子偏爱 3 序列保守性 4 转录产物 5 基因失活 总结：1、 DNA与 染色体的关系：2、 DNA分子 的特点：3、 DNA与 基因的关系：4、 DNA是DNA是组成染色体的主要物质相对分子质量很大，分子由两条长链组成，盘成螺旋状 (双螺旋 )基因是 DNA分子上起遗传作用的一些片段（相当于火车与车厢的关系）一种遗传物质，但不是唯一的一种 。染色体 DNA 基因基因组（ genome）（ P10） 是指生物体全套单倍体遗传信息，包括所有基因和基因间的区域 。对人类而言：22+X+Y+mtDNA46,XY 细胞中一套完整单体遗传物质的总和 。 基因总数基因组中基因数目与生物进化程度和复杂程度的不对称性 N 值矛盾（ N value paradox) 基因大小基因组中基因大小（ bp）与生物进化程度和复杂程度的不对称性 C 值矛盾（ C value paradox)基因组计划以获得某物种基因组全序列为主要目标的科学计划 基因组计划 基本原理：人类基因组 DNA 打碎 拼接基因组测序计划 海量 DNA序列数据 DNA序列是生命的真谛，这个世界上发生的一切事序列是生命的真谛，这个世界上发生的一切事情都与这一序列息息相关。情都与这一序列息息相关。 人类基因组计划（人类基因组计划（ HGP） 1990年启动 目标：测定人类基因组的全部 DNA序列 , 了解基因及其功能 国际大合作：国际大合作： 美国、英国、日国、美国、英国、日国、法国、德国、中国法国、德国、中国 投入： 30亿美元 结果： 2003年完成精细图 ，产生约 32亿个数据 (碱基 )人类基因组计划 （ human genome project,HGP)遗传图谱 (genetic map)（连锁图 linkage map）用遗传标签确定基因排列顺序 物理图谱（ physical map) ： 确定排列距离序列图谱 (sequence map)： 碱基排列顺序* 复旦大学图书馆文献检索教研室检索字段限制分子类型选择基因位置限定序列片段限定数据更新，日期限定功能栏核酸序列检索核酸序列检索* 复旦大学图书馆文献检索教研室序列存取号基因定义数据库标识符* 复旦大学图书馆文献检索教研室代码物种来源参考文献特性* 复旦大学图书馆文献检索教研室原序列复制后，可到BLAST中进行相似性 对本AGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGCGATGCATGACCTAGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACTGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAATGCATGACCTAGCAGCATCGCGATGCATGACCTAGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACTGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGCGATGCATGACCTAGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACTGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACTGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGTTGCATGACGATTGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAATGCATGACCTAGCAGCATCGCGATGCATGACCTAGCAAGAAGTTGCATGACGATGCATGACCTAGTGCATGACGATGCATGACCTAGCAGCATCGAAGTTGCATAA C G T相当于相当于 3200本每本本每本 1000页每页页每页 1000字的字的 “天书天书 ”基因组学 (genomics) 对所有基因进行基因组作图，核苷酸序列分析，基因定位和基因功能分析的一门科学。 结构基因组学 （ structural genomics) 以全基因组测序为目标 功能基因组学 （ functional genomics) 以基因功能鉴定为目标功能基因组学 后基因组计划1.功能基因组学2.蛋白质组学3.比较基因组学4.环境基因组学5.药物基因组学6.基因组多态性的研究7.模式生物体基因组研究掌握下列概念 基因 结构基因 基因组 基因组学 开放阅读框架 HGP第二章 原核生物基因组特征 原核生物（prokaryote）是细菌、支原体、衣原体、立克次体、螺旋体、放线菌和蓝绿藻等原始生物的总称，是最简单的细胞生物体。 原核生物基因组特点 基因组 较小 ，通常由一条 环状双链 DNA（ double stranded DNA， dsDNA）分子组成。 大肠杆菌基因组 DNA分子量为 2.64109 Da，由 4.2106 bp组成，是人类基因组的 1，且基因数目也较少，大约含 3500个基因。 类核结构 操纵子结构是原核生物基因组的功能单位多顺反子 mRNA（ polycistronic mRNA）在共同的启动子作用下，转录出的一个 mRNA分子带有几种蛋白质的遗传信息，可编码几种不同的，但多为功能相关的蛋白质。 结构基因通常以单拷贝形式存在 rRNA及 tRNA基因多拷贝 基因连续，基因内没有 内含子 （古细菌除外） 非编码的 DNA序列 所占比例较真核生物少得 多，通常包含调控基因表达的序列。 重复序列 很少 具有 可移动序列 1.什么是质粒2.质粒命名的原则3.质粒的分类4.质粒的结构质粒